现代住宅小区人防地下室与非人防地下室构造区别研究

现代住宅小区人防地下室与非人防地下室构造区别研究

魏志强

佛山南方建筑设计院有限公司  广东  佛山  528000

摘要：我国现代住宅小区绝大多数都设有地下室，平时作为居民的生活和商业往来场地，战时可以为居民提供隐蔽空间。以现代住宅小区的人防地下室和非人防地为对象，结合图表，指出二者之间顶板、墙体、梁柱与基础构建的区别，并进行具体分析。

关键词：人防地下室；非人防地下室；结构区别

1人防地下室和非人防地下室的区别

现代住宅小区人防地下室作为一种人防工事，由外部墙体、缓冲墙体、防爆门、封闭墙体等部分组成，主要用于人民群众防空临时掩体、战时防空指挥中心、通信中心、掩蔽所等，有些永久性防御工事还具有三防功能（防核武器、防化学武器、防生物武器）[1]。防空地下工程是战时防御敌方空袭、有效疏散人员和物资保存的重要设施。人防地下室和非人防地下室的重要区别在于工程的建设、施工器材和施工程序上，非人防地下室大多数全埋或半埋在地下，根据地下室的功能使用情况进行建造，人防地下室是全埋在地下的，除了要考虑到居民平时的基本使用情况，还需要在顶板、墙体等各方面都要用最先进的材料搭建出满足战时需要的高质量地下室[2]。

2人防地下室与非人防地下室顶板、墙体的构造

2.1顶板

人防地下室在计算顶部的承重时，必须考虑到平时居民的运用和战时的运用，在平时运用方面的工作中，必须全面考虑建筑物顶部的动、静荷载，并与建筑结合起来进行地下室顶板设计的综合计算，并要考虑到建筑物的裂缝。在战时情况发生时，还必须考虑到静力荷载、爆炸等情况的综合影响。所以在进行人防地下室工程的设计时要在正常和战时条件下考量基础结构，屋顶板、梁和墙承载压力的组合，然后比较结果，确定这些数值中的较大值。因此，人防地下室上部的基本结构形式一般为普通梁板结构，其中，梁板结构实际上具有良好的抗震性能，使用最为广泛。相比之下，无梁和密肋楼板的设计由于建筑柱网的不规则性以及与上层楼板高度的变化而较难确定。但也具有层高小、主要构件施工方便、施工周期短等优点。因此，人防地下室顶板结构的选择要综合考量抗力等级、地下室顶板覆盖厚度、柱网、地下水位等条件[3]。因此，人防地下室顶板施工负荷大，钢筋施工难度大等问题，然而结构型式合理可以避免在施工过程中安全隐患的出现。

非人防地下室顶板主要承受的超载荷载是顶板上方覆土的重量，顶板自身重量具体按厚度乘以容重量进行计算，顶板上方的载重主要是行走的人动、小汽车、大型汽车、堆放的建筑材料等，如图1非人防顶板与墙体链接构造。实际上，把起控制作用的荷载作为设计的依据。关于消防车荷载的换算，可按以下方法进行。根据楼板的跨度和覆土的厚度进行折算。例如对于大型汽车的荷载计算，需要按照板块的跨度、覆土的重量进行删减，对于高度低于消防车顶板的车辆，可以估算为5kN/m2，但还是需要根据具体情况进行具体分析。

图1非人防顶板与墙体链接构造

2.2墙体

人防地下室的设计过程中，墙体主要是封闭式隔墙、门框墙、外墙、防单元隔墙和临空墙，在考虑封闭式隔墙的竖向等效静力荷载时，一般不考虑核武器、普通武器爆破的水平荷载，封闭式隔墙也应按大偏心承压情况计算，压缩构件的计算结果可根据结构加固来确定，如表1外墙等效荷载标准值所示。出入口的门框墙在实际计算中，门框墙可以按照四面独立的悬臂来计算。如果悬臂的边长与洞口的垂直边长之比大于0.5时，一般需要在洞口内侧设计边柱或上档次梁[4]。在人防工程的结构计算中，墙体一般作为独立构件计算，而在人防结构设计工作中，墙体的计算方法必须是调整周边结构与墙体之间的弯矩应作为一个整体进行，加强节点结构的加固，更好地做好地下室的防护质量。

表1外墙等效荷载标准值

非人防地下室的外墙不仅要承受来自上方的垂直荷载力，还要承受土壤、地下水和动土产生的侧向压力。因此，非人防地下室外墙必须通过计算来确定厚度， 通常可以根据经验假定厚度，并进行具体的验证。在计算外墙时，必须注意混凝土保护层的厚度，墙体外层是50毫米，内层是40毫米。土壤压力分为静态、主动和被动土壤压力。当墙体不发生任何移动，墙面后方的土体处于弹性平衡状态时，此时的状态称为静态土压力。在主动土压力中，墙体由于压力逐渐移动，土壤压力逐渐减小，直到墙面后方的土体进入一种平衡的状态。墙体在外力作用下被推入土中，墙体上方的土壤压力增加，直到墙面后方的土壤达到极限平衡状态，这时墙后的土壤压力就是被动土壤压力。在非人防地下室进行开挖时，没有保护桩和连续的墙支撑时，非人防地下室外墙的土壤压力要选用静态土壤压力，一般程度土壤压力的系数K0，可取K0=1-sinφ

，大多数情况下φ取0.5，而地下水的土壤容重值可近似为11kn/m2，并按照朗肯土压力公式和《混凝土计算手册》计算土壤的内力，然后便可以计算配筋，墙体配筋主要由水平荷载对垂直墙体产生的弯矩决定，一般不考虑弯矩，弯曲的配筋只根据墙板的弯曲情况计算。非人防地下室底板一般有足够的刚度来保证外墙与底板的牢固连接，但外墙的顶部作为车道入口的，上部应考虑悬臂，上部有带铰链的顶板或刚接顶板两种情况，选用那种取决于地下室顶板的刚性，最常见的设计是铰链式。如果地下室的横墙较多，且地下室墙体之间的间距不超过楼板高度的两倍，地下室外墙就像一块连续的双向板，底部嵌入，顶部铰接。

2.3柱与基础构建

人防地下室在设计的过程中，和静态荷载的作用下，建筑材料的选用直接影响梁柱所承受的重力，承重强度较大的建筑材料，最大可提高1.5倍。如果结构位于非饱和土壤条件下，独立的基础板也是一个重要因素，其设计也应严格按照设计活动的要求进行，在此基础上，应能将等效静载能力和人体防护功能结合起来，进而提高结构刚度，并反复对结构的强度进行验证，从而确保万无一失。

非人防地下室不具有抗震效果，但是作为住宅的地下室，更注意的是对整体的影响。半地下室和全地下室的墙柱结构与顶层的墙柱结构要做到协调一致，从而可以更好地进行衔接。

3结语

地下室的设计要综合全局进行全面的考虑安全性、合理性、适用性等，地下室通常作为高层住宅结构的嵌固部分，地下室的外墙刚度尽量大，平面上也要尽量保持刚度均匀，顶板的厚度也要符合设计的要求。人防工程建设是我国现阶段城市化建设的重要组成部分，对人们的日常生活和突发事件中的人身安全有很大帮助。而人防地下室与非人防地下室的区别在于建设、施工器材和施工程序上，整体的结构、墙体的设计都有区别。所以在建设过程中应从工程安全的基本规律和建筑结构设计的发展演变出发，努力从多方面提高施工质量，最大限度地保证工程人员的安全和建筑结构的合理设计，并最大限度地改善地下室的建筑结构，构建更加合理、有效的地下空间。

参考文献

[1]徐梦俊.地下室人防结构设计中的若干问题思考[J].居舍,2023(08):109-112.

[2]晏国富.人防地下室与非人防地下室相关构造区别[J].建筑技术,2023,54(03):343-346.

[3]汪梅,吴炯.人防地下室顶板结构形式经济性探讨[J].建筑结构,2022,52(S2):343-348.

[4]朱啸寅.居住小区人防地下室停车优化设计方法探究[J].江西建材,2022(08):131-133.